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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtemissionseinrichtung, die Licht unter Verwendung von Laserlicht als Lichtquelle linear emittiert, und ein Verfahren zum Prüfen der Lichtemissionseinrichtung.
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Hintergrund
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Gemeinhin bekannt ist eine Lichtemissionseinrichtung, die einen Ausleiter beinhaltet, der ermöglicht, dass ein Teil des in einen Lichtleiter, so beispielsweise eine optische Faser, hineingeleiteten Lichtes ausgeleitet wird, und veranlasst, dass ein Leuchtstoff um den Lichtleiter herum sichtbares Licht auf Grundlage des ausgeleiteten Lichtes linear emittiert.
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Patentdruckschrift (PTL) 1 und Patentdruckschrift (PTL) 2 offenbaren beispielsweise eine Technik zum mäanderförmigen oder kreisförmigen Platzieren eines Lichtleiters einer Lichtemissionseinrichtung in einer Ebene zur Oberflächenemission.
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Zitierstellenliste
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Patentliteratur
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- PTL 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H5-27121
- PTL 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2006-3598
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wenn ein in einer derartigen Lichtemissionseinrichtung beinhalteter Lichtleiter beschädigt ist, wird Laserlicht in einer unerwarteten Richtung von dem Lichtleiter weg ausgestrahlt, was negative Auswirkungen auf das menschliche Auge haben kann. Wenn darüber hinaus der Lichtleiter zwangsweise verbogen wird, wird ein Verbiegeverlust des zu leitenden Laserlichtes bewirkt, und es wird die Menge des erzeugten Lichtes verringert. Effektive Maßnahmen zum Detektieren eines Risses in einem Lichtleiter oder eines zwangsweise erfolgten Verbiegens desselben existieren jedoch bislang nicht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Lichtemissionseinrichtung, die Licht unter Verwendung eines Lichtleiters linear emittiert und einen Riss in dem Lichtleiter oder dergleichen detektiert, sowie eines Verfahrens zum Prüfen der Lichtemissionseinrichtung.
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Lösung des Problems
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Eine Lichtemissionseinrichtung entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Ausstrahlungseinrichtung, die eine Laserdiode beinhaltet; einen Lichtleiter, der einen ersten Fotorezeptor an einem Ende, einen zweiten Fotorezeptor an einem anderen Ende und einen Ausleiter beinhaltet, wobei der Lichtleiter von der Ausstrahlungseinrichtung ausgestrahltes und von dem ersten Fotorezeptor und dem zweiten Fotorezeptor empfangenes Laserlicht leitet, der Ausleiter ermöglicht, dass Ausleitlaserlicht in einer Richtung quer zu einer Lichtleitungsrichtung ausgeleitet wird und das Ausleitlaserlicht Teil des Laserlichtes ist; einen Wandler, der entlang dem Lichtleiter angeordnet ist und eine Wellenlänge des aus dem Lichtleiter ausgeleiteten Ausleitlaserlichtes umwandelt; und einen Detektor, der zu einer Nichtausstrahlungszeit, in der die Laserdiode kein Laserlicht ausstrahlt, eine elektromotorische Kraft der Laserdiode detektiert und Zustandsinformation über einen Zustand des Lichtleiters mitteilt, wobei die elektromotorische Kraft auf dem von der Laserdiode ausgestrahlten Laserlicht basiert.
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Darüber hinaus ist ein Verfahren zum Prüfen einer Lichtemissionseinrichtung entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Prüfen einer Lichtemissionseinrichtung, die beinhaltet: eine Ausstrahlungseinrichtung, die eine Laserdiode beinhaltet; einen Lichtleiter, der einen ersten Fotorezeptor an einem Ende, einen zweiten Fotorezeptor an einem anderen Ende und einen Ausleiter beinhaltet, wobei der Lichtleiter von der Ausstrahlungseinrichtung ausgestrahltes und von dem ersten Fotorezeptor und dem zweiten Fotorezeptor empfangenes Laserlicht leitet, der Ausleiter ermöglicht, dass Ausleitlaserlicht in einer Richtung quer zu einer Lichtleitungsrichtung ausgeleitet wird und das Ausleitlaserlicht Teil des Laserlichtes ist; einen Wandler, der entlang dem Lichtleiter angeordnet ist und eine Wellenlänge des aus dem Lichtleiter ausgeleiteten Ausleitlaserlichtes umwandelt; und einen Detektor, der zu einer Nichtausstrahlungszeit, in der die Laserdiode kein Laserlicht ausstrahlt, eine elektromotorische Kraft der Laserdiode detektiert und Zustandsinformation über einen Zustand des Lichtleiters mitteilt, wobei die elektromotorische Kraft auf dem von der Laserdiode ausgestrahlten Laserlicht basiert; wobei das Verfahren umfasst: Inschwingungversetzen von Laserlicht, das schwächer als eine Nennausgabe der Laserdiode ist, vor Emittieren von Licht durch die Lichtemissionseinrichtung durch Bewirken, dass die Laserdiode Laserlicht bei der Nennausgabe in Schwingung versetzt; und Mitteilen einer Anomalität des Lichtleiters, wenn der Detektor bestimmt, dass die elektromotorische Kraft der Laserdiode kleiner oder gleich einer ersten Schwelle ist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es, wenn lineares Licht unter Verwendung eines Lichtleiters emittiert wird, möglich, einen Riss in dem Lichtleiter, ein zwangsweise erfolgtes Verbiegen des Lichtleiters oder dergleichen zu detektieren und den Zustand des Lichtleiters mitzuteilen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist ein Diagramm zur Darstellung der Ausgestaltung einer Lichtemissionseinrichtung entsprechend einer Ausführungsform.
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2 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnittes eines Lichtleiters und eines Wandlers bei einem Schnitt senkrecht zu einer Lichtleitungsrichtung von Laserlicht.
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3 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnittes des Lichtleiters und des Wandlers bei einem Schnitt entlang der Lichtleitungsrichtung von Laserlicht.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Abfolge von Betriebsvorgängen, wenn die Lichtemissionseinrichtung Licht emittiert.
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5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Schritten eines Anomalitätsdetektionsverfahrens, wenn die Lichtemissionseinrichtung Licht bei einer Nenngröße emittiert.
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6 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Abwandlung der Lichtemissionseinrichtung.
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7 ist eine perspektivische Querschnittsansicht zur Darstellung eines Lichtleiters innerhalb eines Schutzstückes.
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Beschreibung der Ausführungsform
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Nachstehend wird eine Lichtemissionseinrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Man beachte, dass die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abwandlungen jeweils ein spezifisches Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Die nummerischen Werte, Formen, Materialien und Strukturelemente sowie die Anordnung und Verbindung der Strukturelemente und dergleichen mehr sind so, wie sie bei den nachfolgenden Ausführungsformen und deren Abwandlungen angegeben sind, bloße Beispiele und sollen daher die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Darüber hinaus sind von den Strukturelementen bei den nachfolgenden Ausführungsformen und deren Abwandlungen diejenigen Strukturelemente, die nicht in einem der unabhängigen Ansprüche, die das allgemeinste Konzept der vorliegenden Erfindung angeben, aufgeführt sind, als optionale Strukturelemente beschrieben.
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Man beachte zudem, dass die Figuren schematische Diagramme und nicht notwendigerweise genaue Darstellungen sind. Zudem sind gleiche Strukturelemente in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung hiervon unterbleibt.
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Ausgestaltung der Lichtemissionseinrichtung
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1 ist ein Diagramm zur Darstellung der Ausgestaltung einer Lichtemissionseinrichtung entsprechend einer Ausführungsform.
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Wie in der Figur dargestellt ist, beleuchtet eine Lichtemissionseinrichtung 100 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform einen vorbestimmten Raum beispielsweise in einem Gebäude, einem mobilen Objekt, an einem Platz im Freien oder dergleichen, wird als Anzeigelampe, Neonschild oder dergleichen verwendet und beinhaltet eine Ausstrahlungseinrichtung 106, einen Lichtleiter 101, einen Wandler 103 und einen Detektor 107.
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Ausstrahlungseinrichtung 106
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Die Ausstrahlungseinrichtung 106 beinhaltet eine Laserdiode, die Laserlicht zu dem Wandler 103 hin ausstrahlt. Die in der Ausstrahlungseinrichtung 106 beinhaltete Laserdiode strahlt Laserlicht kurzer Wellenlänge, die aus einem Bereich von Blauviolett bis Blau (430 nm bis 490 nm) ausgewählt ist, derart aus, dass der Wandler 103 sichtbares Licht langer Wellenlänge ausstrahlt. Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Ausstrahlungseinrichtung 106 eine erste Laserdiode 161, die schwingt, um Laserlicht zu einem ersten Fotorezeptor 111 auszustrahlen; und eine zweite Laserdiode 162, die Laserlicht zu einem zweiten Fotorezeptor 112 ausstrahlt. Man beachte, dass ungeachtet dessen, dass die Ausstrahlungseinrichtung 106 bei der vorliegenden Ausführungsform Laserdioden beinhaltet, die schwingen, um Laserlicht zu dem ersten Fotorezeptor 111 auszustrahlen, die Laserdioden auch kollektiv als erste Laserdiode 161 bezeichnet werden, und Laserdioden, die Laserlicht zu dem zweiten Fotorezeptor 112 ausstrahlen, als zweite Laserdiode 162 bezeichnet werden.
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Die in der ersten Laserdiode 161 beinhalteten Laserdioden und die in der zweiten Laserdiode 162 beinhalteten Laserdioden sind in Reihe mit einer in der Ausstrahlungseinrichtung 106 beinhalteten Leistungseinspeisung 169 verbunden. Die in der Ausstrahlungseinrichtung 106 beinhalteten Laserdioden sind kollektiv in einem Gehäuse angeordnet. Darüber hinaus beinhaltet die Ausstrahlungseinrichtung 106 einen Wellenleiterkörper 202, der Strahlen von Laserlicht, die von den Laserdioden ausgestrahlt werden, zu einem Strahl von Laserlicht zusammenführt.
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Leistungseinspeisung 169
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Die Leistungseinspeisung 169 speist Leistung ein, um zu bewirken, dass die in jeder von der ersten Laserdiode 161 und der zweiten Laserdiode 162 beinhalteten Laserdioden Laserlicht in Schwingung versetzen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Leistungseinspeisung 169 eine Gleichstromleistungseinspeisung und kann eine vorbestimmte Spannung an allen in Reihe verbundenen Laserdioden anlegen. Zudem kann die Leistungseinspeisung 169 bewirken, dass die erste Laserdiode 161 und die zweite Laserdiode 162 abwechselnd Laser bei einer vorbestimmten Frequenz in Schwingung versetzen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Leistungseinspeisung 169 des Weiteren als Steuerung bzw. Regelung eine Unterbrechungseinheit 163 und eine Niedrigausgabeeinheit 164.
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Die Unterbrechungseinheit 163 unterbricht die Laserschwingung durch die erste Laserdiode 161 und die zweite Laserdiode 162 auf Grundlage von durch den Detektor 107 mitgeteilter Zustandsinformation. Man beachte, dass die spezifischen Unterbrechungsbedingungen nachstehend noch beschrieben werden.
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Die Niedrigausgabeeinheit 164 bewirkt, dass die zweite Laserdiode 162 Laserlicht bei einer Ausgabe, die niedriger als die Nennausgabe der zweiten Laserdiode 162 ist, in Schwingung versetzt. Darüber hinaus kann die Niedrigausgabeeinheit 164 an den Detektor 107 Niedrigausgabeschwingungsinformation übertragen, die das Bewirken dessen angibt, dass die zweite Laserdiode 162 Laserlicht bei einer niedrigen Ausgabe in Schwingung versetzt.
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Lichtleiter 101
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2 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnittes eines Lichtleiters und eines Wandlers bei einem Schnitt senkrecht zu einer Lichtleitungsrichtung des Laserlichtes.
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3 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Querschnittes des Lichtleiters und des Wandlers bei einem Schnitt entlang der Lichtleitungsrichtung von Laserlicht.
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Der Lichtleiter 101 kann von der Ausstrahlungseinrichtung 106 ausgestrahltes Laserlicht entlang einem linearen Weg leiten und beinhaltet den ersten Fotorezeptor 111 an einem Ende und den zweiten Fotorezeptor 112 an dem anderen Ende. Zusätzlich leitet der Lichtleiter 101 empfangenes Laserlicht und beinhaltet den Ausleiter 113, der ermöglicht, dass ein Teil des geleiteten Laserlichtes in einer Richtung quer zu einer Lichtleitungsrichtung ausgeleitet wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Lichtleiter 101 so etwas wie eine flexible (Flexibilität aufweisende) optische Faser und beinhaltet einen Kern 114 und eine Verkleidung 115. Es ist ein höherer Brechungsindex für den Kern 114 als für die Verkleidung 115 gewählt, was ermöglicht, dass der Lichtleiter 101 Laserlicht durch Totalreflexion im Inneren des Kernes 114 hält und das Laserlicht hocheffizient leitet. Der Kern 114 und die Verkleidung 115 bestehen aus einem Material, das für Laserlicht hochgradig durchlässig ist, so beispielsweise aus Quarzglas, und einem Kunststoffmaterial wie Acrylharz.
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Ausleiter 113
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Der Ausleiter 113 ist eine Komponente oder Struktur, die ermöglicht, dass ein Teil des von dem Lichtleiter 101 geleiteten und im Inneren des Kernes 114 geführten Laserlichtes in einer Richtung quer zur Lichtleitungsrichtung ausgeleitet wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Ausleiter 13 winzige Perlen, die im Inneren des Kernes 114 verteilt sind. Die Perlen weisen eine Oberfläche auf, die Laserlicht streut, wobei ein Teil des von dem Ausleiter 113 gestreuten Laserlichtes in einer Richtung wandert, die von der Lichtleitungsrichtung verschieden ist, und durch die Verkleidung 114 gelangt, um aus dem Lichtleiter 101 ausgeleitet zu werden.
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Man beachte, dass der Ausleiter 113 nicht auf die im Inneren des Kernes 114 verteilten Perlen beschränkt ist, sondern auch eine andere Komponente oder Struktur sein kann. Der Ausleiter 113 kann beispielsweise Hohlräume (Luftblasen), die im Inneren des Kernes 114 verteilt sind, beinhalten. Darüber hinaus kann der Ausleiter 113 ein Abschnitt sein, der in einem Teil der Verkleidung 115 vorgesehen ist und einen Brechungsindex aufweist, der von demjenigen der Verkleidung 115 verschieden ist, um eine Totalreflexion des durch das Innere des Kernes 114 geführten Laserlichtes zu vermeiden.
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Wandler 103
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Der Wandler 103 ist entlang dem Lichtleiter 101 angeordnet und wandelt eine Wellenlänge des Laserlichtes um, wobei der Ausleiter 113 das Ausleiten aus dem Lichtleiter 101 in einer Richtung quer zur Lichtleitungsrichtung ermöglicht. Bei Ausführungsform 1 ist der Wandler 103 ein sogenannter Fernleuchtstoff (remote phosphor), der verteilte Leuchtstoffteilchen beinhaltet, die bei Anregung durch aus dem Lichtleiter 101 ausgeleitetes Laserlicht eine Fluoreszenz emittieren. Insbesondere kann der Wandler 103 exemplarisch als Komponente dargestellt werden, bei der Leuchtstoffteilchen im Inneren eines transparenten Grundmaterials verteilt sind. Zudem besteht das Grundmaterial des Wandlers 103 aus Harz und dergleichen, das für Laserlicht und von Leuchtstoffen ausgestrahltes Licht durchlässig ist und sich als Folge einer Änderung der Form des Lichtleiters 101 verbiegt.
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Obwohl ausreichend ist, wenn der Wandler 103 wenigstens einen Typ von Leuchtstoff beinhaltet, beinhaltet der Wandler 103 bei der vorliegenden Ausführungsform mehrere Arten von Leuchtstoffen. Insbesondere um Licht einer gewünschten Farbe, so beispielsweise weißes Licht, unter Verwendung von Laserlicht kurzer Wellenlänge, das von der Ausstrahlungseinrichtung 106 empfangen wird, als Anregungslicht auszustrahlen, beinhaltet der Wandler 103 in einem passenden Verhältnis mehrere Arten von Leuchtstoffen, die Lichtstrahlen einer Wellenlänge emittieren, die länger als diejenige des Laserlichtes ist, und Farben wie Rot, Gelb und Grün aufweisen. Ausgestrahlt werden können, wie vorstehend festgestellt worden ist, die Strahlen des Lichtes, das die gewünschten Farben aufweist, durch Mischen der Lichtstrahlen verschiedener Wellenlängen, die von den mehreren Arten von Leuchtstoffen ausgestrahlt werden, die von dem Laserlicht kurzer Wellenlänge angeregt werden. Hierbei impliziert der Begriff „Verhältnis” ein Verhältnis, bei dem wenigstens eine Zahl gleich 0 ist.
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Obwohl das Verfahren zum Anordnen des Wandlers 103 entlang dem Lichtleiter 101 keiner speziellen Beschränkung unterliegt, kann der Wandler 103 an dem Lichtleiter 101 beispielsweise durch Aufbringen eines Leuchtstoffe enthaltenden flüssigen Grundmaterials (Harz) auf die Außenumfangsoberfläche des Lichtleiters 101 angebracht werden, oder es kann der Wandler 103, der lagenförmig oder zylinderförmig ist, auf den Lichtleiter 101 laminiert werden.
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Man beachte, dass Leuchtstoffe in der Verkleidung 115 des Lichtleiters 101 beinhaltet sein und dort als Wandler 103 und Ausleiter 113 dienen können.
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Man beachte zudem, dass wenigstens eines von der Konzentration des Leuchtstoffes und dem Verhältnis unter den verschiedenen Arten von Leuchtstoffen entlang dem Lichtleiter 101 graduell oder kontinuierlich variieren kann.
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Darüber hinaus kann der Wandler 103 einen Funktionsfilm zum effizienten Bestrahlen der Leuchtstoffe mit Laserlicht, einen Funktionsfilm zum effizienten Ausstrahlen von emittiertem sichtbarem Licht oder dergleichen beinhalten.
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Darüber hinaus kann der Wandler 103 eine Abdeckung 131 beinhalten, die den Wandler 103 vor Kratzern und Schrammen schützt. Obwohl das Verfahren zum Bilden der Abdeckung 131 oder zum Anordnen der Abdeckung 131 um den Wandler 103 herum keiner speziellen Beschränkung unterliegt, kann ein dünnes flexibles Harzrohr um den Wandler 103 herum stark haftend angeordnet werden. Darüber hinaus kann die Abdeckung 131 durch Aufbringen eines flüssigen Harzes auf den Wandler 103 und Härten des Harzes unter Verwendung von ultravioletter Strahlung, Wärme und dergleichen gebildet werden.
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Man beachte, dass die Abdeckung 131 eine Streukomponente oder eine Laserlicht streuende Struktur beinhalten kann, um die Kohärenz des aus dem Lichtleiter 101 und dem Wandler 103 ausgeleiteten Laserlichtes zu verringern.
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Ergänzender Lichtleiter 102
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Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Lichtemissionseinrichtung 100 einen ergänzenden Lichtleiter 102 zum Leiten von Licht, das von der ersten Laserdiode 161 in Schwingung versetzt wird, zu dem ersten Fotorezeptor 111. Wie bei dem Lichtleiter 101 kann auch der ergänzende Lichtleiter 102 von der Ausstrahlungseinrichtung 106 ausgestrahltes Laserlicht entlang einem linearen Weg leiten, beinhaltet einen dritten Fotorezeptor 121, der das Laserlicht empfängt, an einem Ende auf der Seite der Ausstrahlungseinrichtung 106 und leitet das empfangene Laserlicht zu dem ersten Fotorezeptor 111 des Lichtleiters 101. Im Gegensatz zu dem Lichtleiter 101 beinhaltet der ergänzende Lichtleiter 102 jedoch absichtlich keinen Ausleiter 113. Darüber hinaus ist der ergänzende Lichtleiter 102 entlang dem Lichtleiter 101 angeordnet. Die Aussage, dass der Ausleiter 113 absichtlich beinhaltet ist, impliziert hierbei ein bewusstes Bereitstellen des Ausleiters 113 in einem Lichtleiter beispielsweise durch Anordnen von Perlen im Inneren des Kernes 114 wie in dem ersten Lichtleiter 101.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der ergänzende Lichtleiter 102 wie der Lichtleiter 101 eine optische Faser, die den Kern 114 und die Verkleidung 115 beinhaltet. Darüber hinaus beinhaltet der ergänzende Lichtleiter 102 einen gekrümmten Abschnitt 122, der annähernd um den minimalen Verbiegeradius gekrümmt ist, an der entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seite des dritten Fotorezeptors 121, wobei die Länge des den gekrümmten Abschnitt 122 beinhaltenden ergänzenden Lichtleiters 102 größer als diejenige des Lichtleiters 101 ist.
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Rückleiter 104
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Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Lichtemissionseinrichtung 100 den Rückleiter 104. Der Rückleiter 104 ist auf der Seite des ersten Fotorezeptors 111 des Lichtleiters 101 angeordnet und leitet von dem ergänzenden Lichtleiter 102 geleitetes Laserlicht zurück. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Rückleiter 104 eine hochgradig starre Komponente, die den gekrümmten Zustand des gekrümmten Abschnittes 122 erhält, was sich daraus ergibt, dass ein Ende entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu dem dritten Fotorezeptor 121 des ergänzenden Lichtleiters 102 annähernd um den minimalen Verbiegeradius gekrümmt ist, und was den gekrümmten Abschnitt 122 vor von außen ausgeübtem Druck und dergleichen mehr schützt. Hierbei bezeichnet der minimale Verbiegeradius des ergänzenden Lichtleiters 102 den minimalen Verbiegeradius, der den Verlust von geleitetem Licht ermöglicht, was daher rührt, dass die Verbiegung des ergänzenden Lichtleiters 102 innerhalb eines zulässigen Bereiches ist, und wird exemplarisch annähernd mit dem Zehnfachen des Durchmessers des ergänzenden Lichtleiters 102 angegeben. Man beachte, dass der minimale Verbiegeradius von den Arten von Komponenten oder dergleichen (beispielsweise Kern und Verkleidung), die in dem ergänzenden Lichtleiter 102 beinhaltet sind, abhängt.
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Detektor 107
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Der Detektor 107 ist eine Vorrichtung, die zu einer Nichtausstrahlungszeit, in der die in der Ausstrahlungseinrichtung 106 beinhaltete Laserdiode kein Laserlicht ausstrahlt, eine elektromotorische Kraft der Laserdiode detektiert und eine Zustandsinformation über einen Zustand eines Lichtleiters mitteilt, wobei die elektromotorische Kraft auf von der Laserdiode ausgestrahltem Licht basiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Detektor 107 mit einer der in der ersten Laserdiode 161 beinhalteten Laserdioden verbunden. Der Detektor 107 detektiert eine elektromotorische Kraft der Laserdiode, die Laserlicht empfängt, bei dem die Leistungseinspeisung 169 bewirkt, dass die zweite Laserdiode 162 schwingt, zu einer Nichtausstrahlungszeit, in der die Leistungseinspeisung 169 keine Leistung in die erste Laserdiode 161 einspeist. Man beachte, dass ungeachtet dessen, dass die elektromotorische Kraft, die von einer Laserlicht empfangenden Laserdiode erzeugt wird, vom Typ des Laserlichtes abhängt, ein Beispiel dahingehend angegeben werden kann, dass eine elektromotorische Kraft in einem Bereich von einigen mV bis einige 10 mV erzeugt wird.
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Darüber hinaus ist der Detektor 107 fähig zum: Erzeugen einer Zustandsinformation, die einen Zustand eines Lichtleiters angibt, auf Grundlage einer detektierten Spannung, so beispielsweise einer Zustandsinformation, die einen Riss in dem Lichtleiter angibt, wenn keine Spannung detektiert werden kann, einer Zustandsinformation, die angibt, dass der Lichtleiter zwangsweise verbogen ist, wenn eine Spannung detektiert werden kann, diese jedoch schwach ist, und einer Zustandsinformation, die keine Anomalität angibt, wenn eine detektierte Spannung größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist; und Übertragen der erzeugten Zustandsinformation an die Leistungseinspeisung 169 und dergleichen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Detektor 107 nicht nur eine Anomalität des Lichtleiters 101, sondern auch eine Anomalität des ergänzenden Lichtleiters 102 detektieren.
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Verfahren zum Prüfen der Lichtemissionseinrichtung
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Prüfen einer Lichtemissionseinrichtung beschrieben.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Abfolge von Betriebsvorgängen, wenn die Lichtemissionseinrichtung Licht emittiert.
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Wie in der Figur dargestellt ist, wird die Leistungseinspeisung 169 eingeschaltet, um zu bewirken, dass die Lichtemissionseinrichtung 100 Licht bei einer Nenngröße emittiert, indem bewirkt wird, dass die Laserdioden der Lichtemissionseinrichtung 100 Laserlicht bei einer Nenngröße in Schwingung versetzen (S101). In dieser Phase bewirkt die Niedrigausgabeeinheit 164 nicht, dass die erste Laserdiode 161 schwingt, sondern bewirkt vielmehr, dass die zweite Laserdiode 162 Laserlicht in Schwingung versetzt, das niedriger als die Nennausgabe der zweiten Laserdiode 162 ist, und beginnt einen Prüfmodus (S102).
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Im Prüfmodus detektiert der Detektor 107 die elektromotorische Kraft einer der in der ersten Laserdiode 161 beinhalteten Laserdioden (S103). Wenn darüber hinaus bestimmt wird, dass ein Detektionsergebnis kleiner oder gleich einer ersten Schwelle ist (S104: J), bestimmt der Detektor 107, dass ein Problem, so beispielsweise ein Riss oder ein zwangsweise erfolgtes Verbiegen, in dem Lichtleiter 101 aufgetreten ist, und teilt eine Anomalität als einen Typ von Zustandsinformation mit (S105). Man beachte, dass das Bezugszeichen „J” in der Figur etc. „Ja” bedeutet. Das gleiche gilt im Folgenden.
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Hierbei unterliegt das Anomalitätsmitteilungsverfahren keiner speziellen Beschränkung, wobei jedoch Beispiele für das Anomalitätsmitteilungsverfahren ein Verfahren zum Mitteilen einer Anomalität beinhalten, indem bewirkt wird, dass eine für die Lichtemissionseinrichtung 100 vorgesehene Anomalitätsmitteilungslampe Licht emittiert, sowie ein Verfahren zum Mitteilen einer Anomalität durch Übertragen einer Anomalitätsinformation über einen Draht oder drahtlos. Zudem beinhaltet das Anomalitätsmitteilungsverfahren zudem das Übertragen von Zustandsinformation.
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Als Nächstes bewirkt, wenn der Detektor 107 das Vorhandensein der Anomalität bestimmt, die Leistungseinspeisung 169, dass die Lichtemissionseinrichtung 100 die Emission von Licht einstellt (S106).
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Demgegenüber beendet, wenn der Detektor 107 bestimmt, dass das Detektionsergebnis größer als die erste Schwelle ist (S104: N), die Niedrigausgabeeinheit 164 den Prüfmodus (S107). Man beachte zudem, dass das Bezugszeichen „N” in der Figur etc. „Nein” bedeutet. Das gleiche gilt im Folgenden.
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Ist der Prüfmodus beendet, so emittiert die Lichtemissionseinrichtung 100 Licht bei der Nenngröße, indem bewirkt wird, dass die erste Laserdiode 161 und die zweite Laserdiode 162 bei der Nennausgabe schwingen.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann entsprechend dem Verfahren zum Prüfen der Lichtemissionseinrichtung 100 entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgrund dessen, dass es möglich ist, ein Problem, so beispielsweise das Reißen oder zwangsweise erfolgte Verbiegen, das in dem Lichtleiter 101 oder dem ergänzenden Lichtleiter 102 auftritt, zu detektieren, bevor bewirkt wird, dass die Lichtemissionseinrichtung 100 Licht bei einer Nenngröße emittiert, die Emission von Licht durch die Lichtemissionseinrichtung 100 eingestellt werden, wobei nicht bewirkt wird, dass eine Laserdiode bei einer Nenngröße schwingt. Entsprechend ist es, wenn der Lichtleiter 101 beschädigt ist, möglich, das unerwartete Austreten von Laserlicht zu verringern und die Sicherheit für das menschliche Auge zu verbessern. Zudem kann ein Bediener erkennen, dass ein zwangsweise erfolgtes Verbiegen oder dergleichen in dem Lichtleiter 101 und dem ergänzenden Lichtleiter 102 aufgetreten ist, an dem Lichtleiter 101 oder dem ergänzenden Lichtleiter 102 eine Suche nach dem zwangsweise verbogenen Abschnitt vornehmen und das Auftreten der zwangsweise erfolgten Verbiegung oder dergleichen beseitigen.
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Da Laserlicht zudem von jedem von dem ersten Fotorezeptor 111 und dem zweiten Fotorezeptor 112 empfangen und in eine entgegengesetzte Richtung geleitet wird, ist es möglich, die Ungleichmäßigkeit der Leuchtstärke von sichtbarem Licht in der Erstreckungsrichtung des Lichtleiters 101 zu verringern.
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Da darüber hinaus der Rückleiter 104 den gekrümmten Abschnitt 122 des ergänzenden Lichtleiters 102, der eine vergleichsweise ungeeignete Strukturstärke aufweist, schützt, ist es möglich, die Strukturstärke der gesamten Lichtemissionseinrichtung 100 zu verbessern und die Lichtemissionseinrichtung 100 an einer Bodenoberfläche oder dergleichen, auf die Druck von außen ausgeübt wird, anzuordnen.
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Anomalitätsdetektionsverfahren bei bei der Nenngröße erfolgender Emission von Licht durch die Lichtemissionseinrichtung
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Im Folgenden wird ein Anomalitätsdetektionsverfahren beschrieben, wenn ein Problem, so beispielsweise ein Reißen oder zwangsweise erfolgtes Verbiegen, in dem Lichtleiter 101 oder dem ergänzenden Lichtleiter 102 aufgetreten ist, während die Lichtemissionseinrichtung 100 Licht bei einer Nenngröße emittiert.
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5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung von Schritten eines Anomalitätsdetektionsverfahrens, wenn die Lichtemissionseinrichtung Licht bei einer Nenngröße emittiert.
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Während der Emission von Licht bei einer Nenngröße bewirkt die Lichtemissionseinrichtung 100, dass der Wandler 103 Licht emittiert, indem bewirkt wird, dass die erste Laserdiode 161 und die zweite Laserdiode 162 abwechselnd bei einer Nennausgabe schwingen (S201). Hierbei soll die Lichtemissionseinrichtung 100, die Licht linear emittiert, die Ungleichmäßigkeit der Leuchtstärke in einer Erstreckungsrichtung verringern und die Lebensdauer der Laserdioden verlängern.
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Der Detektor 107 bezieht von der Leistungseinspeisung 169 einen Zeitpunkt, zu dem die Leistungseinspeisung 169 keine Leistung in die erste Laserdiode 161 einspeist und die erste Laserdiode 161 das Ausstrahlen von Laserlicht einstellt, und detektiert die elektromotorische Kraft einer der Laserdioden auf Grundlage von Laserlicht, das die zweite Laserdiode 162 bei einer Nennausgabe in Schwingung versetzt, bis die Leistungseinspeisung 169 Leistung in die erste Laserdiode 161 einspeist (S202). Wird des Weiteren bestimmt, dass ein Detektionsergebnis kleiner oder gleich einer zweiten Schwelle ist (S203: J), so bestimmt der Detektor 207, dass ein Problem, so beispielsweise ein Reißen oder zwangsweise erfolgtes Verbiegen, in dem Lichtleiter 101 aufgetreten ist, und teilt eine Anomalität als einen Typ von Zustandsinformation (S204) mit.
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Im Anschluss hieran unterbricht die Unterbrechungseinheit 163, die von dem Detektor 107 die die Anomalität angebende Zustandsinformation erhalten hat, unmittelbar die Einspeisung von Leistung in die erste Laserdiode 161 und die zweite Laserdiode 162.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist es durch Detektieren einer Anomalität in dem Lichtleiter 101 oder dergleichen, wenn die Lichtemissionseinrichtung 100 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform Licht bei einer Nenngröße emittiert, möglich, ein Problem zu detektieren, das in dem Lichtleiter 101 oder dem ergänzenden Lichtleiter 102 auftritt, so beispielsweise ein plötzliches Reißen, ein zwangsweise erfolgtes Verbiegen oder dergleichen, während bewirkt wird, dass die Lichtemissionseinrichtung Licht bei einer Nenngröße emittiert. Wenn der Lichtleiter 101 oder der ergänzende Lichtleiter 102 der Licht emittierenden Lichtemissionseinrichtung 100 entsprechend beschädigt ist, ist es möglich, das unerwartete Ausleiten von Laserlicht unmittelbar einzustellen und die Sicherheit für das menschliche Auge zu gewährleisten. Darüber hinaus kann ein Bediener erkennen, dass ein zwangsweise erfolgtes Verbiegen oder dergleichen in dem Lichtleiter 101 oder dem ergänzenden Lichtleiter 102 aufgetreten ist, und verhindern, dass das zwangsweise erfolgte Verbiegen zu einem Riss in dem Lichtleiter 101 führt.
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Da der ergänzende Lichtleiter 102 darüber hinaus entlang dem Lichtleiter 101 angeordnet ist, ist es möglich, von der Ausstrahlungseinrichtung 106 ausgestrahltes Laserlicht nur von einer Seite der Lichtemissionseinrichtung 100 zu empfangen. Sogar dann, wenn Laserlicht unerwartet emittiert wird, da beispielsweise ein Abschnitt des Lichtleiters 101 oder des ergänzenden Lichtleiters 102 beschädigt ist, kann die Ausstrahlung aller Strahlen von Laserlicht entsprechend eingestellt werden, indem bewirkt wird, dass die Ausstrahlungseinrichtung 106 das Inschwingungversetzen von Laserlicht einstellt, wodurch es möglich wird, die Sicherheit für das menschliche Auge oder dergleichen leicht sicherzustellen.
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Weiteres
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Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Weitere Ausführungsformen, die beispielsweise durch Kombinieren von beliebigen der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Strukturelemente oder durch Ausschließen einiger der Strukturelemente verwirklicht sind, können ebenfalls Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sein. Darüber hinaus sind Abwandlungen, die man durch verschiedene Änderungen an der vorbeschriebenen Ausführungsform erhält, so sie von einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet konzipiert sind und vom Kern der vorliegenden Erfindung nicht abweichen, also der Bedeutung des in den Ansprüchen Niedergelegten entsprechen, in der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
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Wie beispielsweise in 6 dargestellt ist, kann die Lichtemissionseinrichtung 100 zwei Ausstrahlungseinrichtungen 106 beinhalten, die bezugsrichtig mit den beiden Enden des Lichtleiters 101 verbunden sind. In diesem Fall kann die Lichtemissionseinrichtung 100 zwei Detektoren 107 beinhalten, die jeweils mit den Laserdioden einer entsprechenden der Ausstrahlungseinrichtungen 106 verbunden ist. Darüber hinaus kann die Lichtemissionseinrichtung 100 separat eine Steuerung bzw. Regelung 160 beinhalten, die die Unterbrechungseinheit 163 und die Niedrigausgabeeinheit 164 steuert bzw. regelt, und kann die Leistungseinspeisungen 169 auf Grundlage von von jedem der Detektoren 107 mitgeteilter Zustandsinformation steuern bzw. regeln.
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Die Lichtemissionseinrichtung 100 emittiert beispielsweise Licht bei einer Nenngröße, indem bewirkt wird, dass die erste Laserdiode 161 und die zweite Laserdiode 162 abwechselnd schwingen, und es detektieren die Detektoren 107 abwechselnd eine elektromotorische Kraft der ersten Laserdiode 161 in einem Nichtausstrahlungszustand, das heißt dann, wenn kein Laserlicht ausgestrahlt wird, und eine elektromotorische Kraft der zweiten Laserdiode 162. Im Anschluss hieran können, wenn die elektromotorische Kraft einer der Laserdioden kleiner oder gleich einer vorbestimmten dritten Schwelle wird, die Detektoren 107 eine Anomalität als Zustandsinformation mitteilen, und es kann die Steuerung bzw. Regelung 160, die die Zustandsinformation empfangen hat, die Ausstrahlung des Laserlichtes durch jede der beiden Ausstrahlungseinrichtungen 106 unterbrechen.
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Hierbei können sogar dann, wenn der Lichtleiter 101 plötzlich reißt, während die Lichtemissionseinrichtung 100 Licht bei einer Nenngröße emittiert, sämtliche Laserschwingungen mit hoher Reaktionsempfindlichkeit eingestellt werden, wodurch es möglich wird, die Sicherheit für das menschliche Auge zu verbessern.
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Darüber hinaus kann, obwohl ein Fall beschrieben worden ist, in dem Laserlicht, das von jeder der Laserdioden ausgestrahlt wird, von einem entsprechenden der beiden Enden des Lichtleiters 101 empfangen wird, von einer Laserdiode ausgestrahltes Laserlicht auch in zwei Strahlen getrennt werden, wobei die beiden Strahlen des getrennten Lichtes bezugsrichtig an den beiden Enden des Lichtleiters 101 empfangen werden können.
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Wenn zudem bewirkt wird, dass eine Laserdiode Laserlicht in Schwingung versetzt, das schwächer als eine Nennausgabe im Prüfmodus ist, kann das Laserlicht in einem vorbestimmten Pulsmuster in Schwingung versetzt werden. Ist hierbei ein Lichtleiter normal, so kann ein Detektor die elektromotorische Kraft der Laserdiode durch dasselbe Pulsmuster detektieren und Rauschen von einem Signal unterscheiden.
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Darüber hinaus kann, wie in 7 dargestellt ist, die Lichtemissionseinrichtung 100 ein Schutzstück 105 beinhalten, das rohrförmig ist und den Lichtleiter 101 und den ergänzenden Lichtleiter 102, die in das Schutzstück 105 eingeführt sind, schützen.
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Das Schutzstück 105 kann ohne Weiteres dadurch mit einer Ausstrahlungseinrichtung 106 verbunden werden, dass der Lichtleiter 101 und der ergänzende Lichtleiter 102 derart gehalten werden, dass der erste Fotorezeptor 111 des Lichtleiters 101 und der dritte Fotorezeptor 121 des ergänzenden Lichtleiters 102 am selben offenen Ende angeordnet sind. Darüber hinaus kann das Schutzstück 105 ein Trennstück 151 beinhalten, das einen Raum im Inneren des Schutzstückes 105 in eine erste Kammer 154, die den Lichtleiter 101 unterbringt, und eine zweite Kammer 155, die den ergänzenden Lichtleiter 102 unterbringt und aus den ergänzenden Lichtleiter 102 ausgeleitetes Licht blockt, trennt. Des Weiteren kann eine umgebende Wand des Schutzstückes 105 auf der Seite der ersten Kammer 154 ein durchlässiger Abschnitt 152 sein, der transparent ist und von dem Wandler 103 emittiertes Licht durchlassen kann, und es kann eine umgebende Wand des Schutzstückes 105 auf der Seite der zweiten Kammer 155 ein Lichtblockabschnitt 153 sein, der unbeabsichtigt aus dem ergänzenden Lichtleiter 102 ausgetretenes Licht blockt. Darüber hinaus kann das Trennstück 151 dazu dienen, aus dem ergänzenden Lichtleiter 102 ausgeleitetes Licht zu blocken und von dem Wandler 103 emittiertes Licht zu reflektieren, und kann eine opak-weiße Farbe aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Lichtemissionseinrichtung
- 101
- Lichtleiter
- 103
- Wandler
- 104
- Rückleiter
- 106
- Ausstrahlungseinrichtung
- 107
- Detektor
- 111
- erster Fotorezeptor
- 112
- zweiter Fotorezeptor
- 161
- erste Laserdiode
- 162
- zweite Laserdiode
